EL ENLACE QUÍMICO

El enlace químico

Es una fuerza que une a los átomos para formar las moléculas

La energía de estabilización se denomina también la energía de enlace y corresponde además de la energía liberada cuando se forma el enlace a la energía necesaria para romper el enlace.

Recordemos que los electrones de valencia son aquellos que se encuentran en los orbitales de mayor número cuántico principal más aquellos que están en orbitales con el número cuántico principal anterior al mayor a condición de estar incompletos.

Tipo de enlaces químico

Encontramos dos, dependiendo de la diferencia de electronegatividad de cada uno:

Enlace Iónico: Transferencia de electrones, de parte de un átomo fuertemente electropositivo a otro fuertemente electronegativo. Formación de iones positivos y negativos y atracción electrostática entre ellos

Enlace Covalente : Comparten parejas de electrones entre átomos de parecida o igual electronegatividad. Electrones compartidos con spines opuestos y atracción magnética.

Este se divide en dos:

Enlace covalente Polar: Electronegatividad similar, entre dos no metales distintos

Enlace covalente Apolar : electronegatividad igual , entre dos no metales iguales
Enlace Covalente Dativo y Cargas formales

Se presenta con relativa frecuencia la situación que para formar un enlace covalente, es uno de los átomos participantes del enlace el que aporta la pareja de electrones del enlace.

El enlace que se forma se llama covalente dativo y va acompañado de desbalances de cargas eléctricas que deben ser determinados para tener una clara visión de la situación molecular


CF = N° de electrones de valencia - ( N° electrones no enlazantes + 1/2 N° electrones enlazantes )



Resonancia Electrónica
“Cuando para una molécula se puede escribir varias configuraciones de Lewis correctas ( sin cambiar de posición los átomos) , la verdadera configuración es una mezcla de todas ellas que se denomina hibrido de resonancia y dónde la importancia de cada estructura contribuyente es proporcional a sus estabilidad
Reglas que se deben cumplir:
1).- Al escribir estructuras resonantes se desplazan electrones y nunca átomos.
2).- Todas las formas resonantes del híbrido deben tener el mismo número de electrones apareados.
3).- Las estructuras con mayor número de enlaces son más contribuyentes. La estructuras con cargas eléctricas son menos contribuyentes.

4).- Las estructuras con carga negativa en el átomo más electronegativo son más contribuyentes que aquellas que tienen la carga negativa en el átomo menos electronegativo.

5).- Las estructuras con cargas de distinto signo más próximas, son más contribuyentes.
6).- Las estructuras con cargas de igual signo muy próximas, tienen poca contribución

Mecánica Cuántica en relación al enlace químico

La Mecánica Cuántica contempla la combinación matemática de las funciones de ondas de orbitales atómicos para dar orbitales moleculares ( pertenecen a la molécula). La combinación produce dos orbitales moléculas

Geometría Molecular

LA HIBRIDACIÓN DE ORBITALES

La disposición de los átomos en el espacio se determina experimentalmente mediante la técnica de difracción de rayos X. Para hacer concordar la información experimental con aspectos teóricos se ha visto la necesidad de formular un modelo de reordenamiento posicionar de los orbitales atómicos. Esta formulación de orden matemático se conoce como hibridación de los orbitales atómicos (mezcla matemática de funciones de onda).
Existen diferentes formas de hibridación y la forma que en definitiva adopte un átomo decidirá la orientación espacial de sus orbitales y por consecuencia la geometría molecular Criterios para decidir la hibridación

1:- CRITERIO MULTIPLICIDAD DE LOS ENLACES

Hay que observar la multiplicidad de los enlaces, esto es, cuántas uniones pi deben formarse. Para cada unión pi un átomo debe disponer un orbital p.
Dos uniones pi obligan a un átomo a tener 2 orbitales p, o sea que, la hibridación debe ser sp.
Una unión pi requiere un orbital p. Por lo tanto el átomo puede tener hibridación sp o sp2,pero no sp3 (esta no tiene orbitales p). La ambigüedad se resuelve mediante el siguiente criterio complementario.
2.-CRITERIO DE REPULSIÓN DE PAREJAS DE ELECTRONES

Las parejas de electrones, ya sean enlazan tes o bien no enlazantes, se repelen por tener igual carga. Entonces el criterio obliga a dar el máximo ángulo de separación a todas las parejas de electrones.
En los electrones del átomo cuya hibridación tratamos de determinar los representamos como puntos azules y los electrones del átomo vecino con el que se enlaza como puntos rojos.
Cuando existen solamente uniones  la hibridación se determina sólo en base del criterio de repulsión de parejas.
Cuando hay sólo una unión no hay hibridación

La longitud y estabilización de los enlaces de átomos hidrizados
Puesto que los orbitales s son pequeños y de baja energía comparados con los orbitales p que son de mayor alcance y mayor energía, los enlaces de átomos hibridizados mantendrán aquellas características según el grado de carácter s o p tenga cada situación